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Lucas-Pseudoprim-Prüfer

Finden Sie die ungeraden zusammengesetzten Zahlen, die den Lucas-Test täuschen: Mit P gleich 1 und Q gleich −1 besteht die zusammengesetzte 323 den Test und ist die kleinste Fibonacci-Pseudoprimzahl. Angezeigt werden auch D, das Jacobi-Symbol und der geprüfte Index. Kostenlos in Ihrem Browser.

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Wenn Sie eingeben
N
323
P
1
Q
-1
Erhalten Sie
D
5
Jacobi-Symbol
-1
Index von U
324
U modulo n
0

Eine Lucas-Pseudoprimzahl ist eine ungerade zusammengesetzte ganze Zahl, die dennoch dieselbe Kongruenz der Lucas-U-Folge erfüllt, der jede Primzahl für gegebene Parameter P und Q genügen muss. Kryptografen, Studierende der Zahlentheorie und Entwickler von Primzahltests nutzen diese Prüfung, um echte Primzahlen von Zusammengesetzten zu trennen, die eine einzelne Lucas-Schicht täuschen — genau der Fehlermodus, den die Familie Baillie–PSW zusammen mit einem starken Fermat-Test abfangen soll. Dieser Prüfer nimmt n zusammen mit P und Q entgegen, bildet die Diskriminante D gleich P zum Quadrat minus vier Q, lehnt die Anfrage ab, wenn D ein perfektes Quadrat ist, berechnet das Jacobi-Symbol von D über n, wertet U am Index n minus dieses Symbol modulo n mit einer binären Verdopplungsleiter aus und meldet sowohl, ob die Kongruenz gilt, als auch, ob n zusammengesetzt ist.

Was eine Lucas-Pseudoprimzahl ist und wie der U-Test funktioniert

Die Lucas-Folgen U_k(P, Q) und V_k(P, Q) sind die ganzzahligen Rekursionen mit U_0 gleich null, U_1 gleich eins, V_0 gleich zwei, V_1 gleich P und dem gemeinsamen linearen Schritt X_k gleich P mal X_{k-1} minus Q mal X_{k-2}. Ihre charakteristische Diskriminante ist D gleich P zum Quadrat minus vier Q. Für eine ungerade ganze Zahl n größer als eins, die teilerfremd zu Q mal D ist, sei epsilon das Jacobi-Symbol von D über n, also plus eins oder minus eins.

Jede ungerade Primzahl p, die die Teilerfremdheit erfüllt, gehorcht U_{p minus epsilon} kongruent null modulo p. Eine positive ungerade zusammengesetzte Zahl n, die dieselbe Kongruenz noch erfüllt, heißt Lucas-Pseudoprimzahl mit Parametern P und Q. Der klassische Fibonacci-Fall nutzt P gleich eins und Q gleich minus eins, sodass U_k die Fibonacci-Folge ist und D fünf beträgt; die kleinste Fibonacci-Pseudoprimzahl ist dreihundertdreiundzwanzig.

Stärkere Varianten (extra-starke Lucas, Frobenius) ergänzen Bedingungen an V, doch diese Fähigkeit implementiert die standardmäßige reine U-Definition aus Lehrbüchern und Forschungsnotizen zu Lucas-Pseudoprimzahlen spezieller Typen. Zu wissen, ob ein Kandidat nur eine wahrscheinliche Primzahl oder eine echte Pseudoprimzahl ist, hilft Ihnen zu entscheiden, ob eine einzelne Lucas-Schicht für Ihr Risikobudget ausreicht oder ob Sie sie mit einem starken Basis-zwei-Test wie bei Baillie–PSW stapeln müssen.

Was ist eine Lucas-Pseudoprimzahl mit Parametern P und Q?

Eine ungerade zusammengesetzte Zahl n, teilerfremd zu Q·D (D=P²−4Q), sodass U_{n−(D/n)}(P,Q) ≡ 0 (mod n), wobei (D/n) das Jacobi-Symbol ist. Primzahlen, die denselben Test bestehen, heißen nicht Pseudoprimzahlen.

Warum lehnt der Prüfer eine perfekt-quadratische Diskriminante ab?

Wenn D = P² − 4Q ein nichtnegatives perfektes Quadrat ist, entarten die Lucas-Folgen und die Primheitskongruenz ist nicht mehr sinnvoll.

Ist 323 eine Lucas-Pseudoprimzahl?

Ja. Mit P gleich 1 und Q gleich −1, dem Fibonacci-Fall, ist D gleich 5, das Jacobi-Symbol −1, und U am Index 324 ist durch 323 teilbar. Da 323 zusammengesetzt ist, ist sie eine Lucas-Pseudoprimzahl, die kleinste Fibonacci-Pseudoprimzahl.

Was passiert, wenn ich eine echte Primzahl wie 13 prüfe?

Sie besteht den Lucas-Test, wird aber nicht als Pseudoprimzahl markiert, denn eine Pseudoprimzahl muss zusammengesetzt sein. Das Ergebnis zeigt getrennt, ob die Kongruenz gilt und ob die Zahl zusammengesetzt ist.

Reicht der Lucas-Test allein als Beweis, dass eine Zahl prim ist?

Nein. Manche zusammengesetzte Zahlen bestehen eine einzelne Lucas-Stufe; deshalb kombiniert das Baillie–PSW-Verfahren sie mit einem starken Fermat-Test zur Basis 2. Diese Prüfung zeigt Ihnen, ob Ihr Kandidat zu diesen Zahlen gehört.

Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/numth/lucas-pseudoprime-check

Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/numth/lucas-pseudoprime-check \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"n":"323","P":"1","Q":"-1"}'
{
  "n": "323",
  "P": "1",
  "Q": "-1"
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "numth.lucas_pseudoprime_check",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

pro Anfrage$0.002

Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.

HTTPCodeBedeutung
401unauthorizedDer API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer).
402insufficient_balanceIhr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht.
404unknown_typeUnbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog.
429rate_limitedZu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

Was eine Lucas-Pseudoprimzahl ist und wie der U-Test funktioniert

Ist D ein von null verschiedenes perfektes Quadrat, bricht die Binet-artige geschlossene Form zu einer reinen geometrischen Folge zusammen und die Folgen verlieren die arithmetischen Eigenschaften, die sie für Primzahltests nützlich machen; dieser Endpunkt lehnt solche Parameter daher mit invalid_input ab, statt eine sinnlose Null zurückzugeben.

Eingabevertrag, Antwortfelder und Fehlerverhalten

Eine echte Primzahl wie dreizehn mit denselben Parametern besteht den Lucas-Test, wird aber nicht als Pseudoprimzahl gekennzeichnet. Senden Sie einen JSON-Körper mit drei Pflicht-Ganzzahlfeldern: n, der ungerade Kandidat mindestens drei; P, der erste Lucas-Parameter; und Q, der zweite. Jedes Feld darf als JSON-Zahl oder als dezimale Ganzzahlzeichenkette ankommen. Nicht-Ganzzahlen, fehlende Felder, gerades n und n unter drei scheitern mit invalid_input und benennen das Problem. Bei Erfolg spiegelt der Körper n, P, Q und D als Dezimalzeichenketten; jacobi ist das Jacobi-Symbol von D über n als Zahl aus der Menge minus eins, null oder eins; u_index ist n minus jacobi, wenn das Symbol nicht null ist; u_mod_n ist U an diesem Index modulo n; gcd_ok ist wahr, wenn n teilerfremd zu Q mal D ist; passes_lucas_test ist genau dann wahr, wenn die U-Kongruenz unter den klassischen Bedingungen gilt; is_prime ist ein deterministisches Miller–Rabin-Urteil im unterstützten Bereich; und is_lucas_pseudoprime ist nur wahr, wenn n zusammengesetzt ist, gcd_ok gilt, das Jacobi-Symbol nicht null ist und die Kongruenz weiterhin gilt. Das Feld method ist stets die Zeichenkette lucas_u_sequence, damit Clients den Algorithmus in Protokollen verankern können. Beispiel: n gleich dreihundertdreiundzwanzig, P gleich eins, Q gleich minus eins liefert D gleich fünf, jacobi gleich minus eins, u_index gleich dreihundertvierundzwanzig, u_mod_n gleich null, is_prime falsch und is_lucas_pseudoprime wahr. Fehlgeschlagene Validierung wird nicht berechnet; erfolgreiche Aufrufe kosten den veröffentlichten Basispreis $0.002 auf dem API-Pfad.

Wo eine Lucas-Pseudoprim-API ihren Nutzen zeigt

Unterrichts- und Wettbewerbsplattformen brauchen ein deterministisches Orakel, das Fibonacci- und allgemeine Lucas-Pseudoprimzahlen korrekt markiert, ohne dass Studierende modularen Rekursionscode von Hand schreiben, der Vierundsechzig-Bit-Ganzzahlen überlaufen lässt. Inhaltsseiten, die für Lucas-Pseudoprim-Prüfer ranken, gewinnen ein Live-Werkzeug, dessen kostenloser Browserpfad dem bezahlten Automatisierungspfad auf demselben reinen Modul entspricht. Halten Sie n innerhalb der dokumentierten Zifferngrenze, pinnen Sie goldene Tripel für Ihre bevorzugten P und Q, und Sie erhalten reproduzierbare Lucas-PSP-Klassifikation für Hausaufgaben, LMS-Plugins und Edge-Worker, ohne ein eigenes Computeralgebrasystem aufzusetzen. Kryptografie-Lehrmaterial kann zeigen, dass ein einzelner algebraischer Test kein Primheitszertifikat ist, indem es ein Zusammengesetztes vorführt, das noch passes_lucas_test wahr zurückgibt, während is_prime falsch ist. Forschungsnotebooks, die Parameterfamilien nach neuen Lucas-Pseudoprimzahlen spezieller Typen durchsuchen, profitieren von einer kompakten Parse-API, die den vollständigen Zwischenzustand —D, Jacobi, Index und Rest— liefert, sodass gefiltert und geplottet werden kann, ohne quadratische Reziprozität neu zu implementieren. Weil die Implementierung pure parse der Stufe A ist, kostet jeder erfolgreiche Aufruf $0.002 ohne Modell-Tokens und ohne ausgehendes Netz.

Unterrichtsübungen zu Fibonacci- und Lucas-PSP

Lassen Sie Studierende n mit P=1, Q=−1 (oder anderen Parametern) einreichen und is_lucas_pseudoprime gegen Lehrbuchlisten wie 323 prüfen.

Regressionstests von Primzahlbibliotheken

Pinnen Sie bekannte Lucas-Pseudoprimzahlen und Primzahlen in der CI, damit Ihre modulare U_k-Leiter nie von der klassischen Kongruenz abweicht.

Parametersuchen in der Forschung

Durchsuchen Sie Familien von P und Q nach zusammengesetzten n, die noch U_{n−ε} ≡ 0 (mod n) erfüllen, und nutzen Sie D, jacobi und u_mod_n in der Antwort.

Ist 323 eine Lucas-Pseudoprimzahl?

Ja für die Fibonacci-Parameter P=1, Q=−1 (D=5). Sie ist zusammengesetzt (17×19) und dennoch gilt U_{324} ≡ 0 (mod 323), also ist is_lucas_pseudoprime wahr.

Zählt eine echte Primzahl als Lucas-Pseudoprimzahl?

Nein. Echte Primzahlen, die die U-Kongruenz erfüllen, setzen passes_lucas_test und is_prime auf wahr, aber is_lucas_pseudoprime bleibt definitionsgemäß falsch.

Was kostet der Lucas-Pseudoprim-Prüfer?

Das Browser-Werkzeug ist kostenlos. API-Anfragen nutzen das vorausbezahlte KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Aufruf; ungültige Eingaben werden nicht berechnet.

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